IPv6オペレータ育成プログラム

SOHO/一般ユーザ向けネットワーク[座学編]

アライドテレシス株式会社© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, JapanIPv6オペレータ育成プログラム

Agenda
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IPv4枯渇問題
IP
4枯渇問題
IPv6概要IP 6アドレス
IPv6アドレス
IPv6ヘッダ
ICMPv6
プラグアンドプレイ
DNS
IPv6ルーティング
IPv6マルチキャスト
相互運用と移行
マルチプレフィックス問題© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan2

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IPv4枯渇問題© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan3

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IPv4アドレス枯渇• 2～3年後にIPv4アドレスは完全に枯渇する！？
2 3年後にIP 4アドレスは完全に枯渇する！？
– IANA Pool 枯渇予測
– RIR Pool 枯渇予測

2010年～2011年
IANA Pool 枯渇後、1
枯渇後 1～2年後
2年後
2010/06 現在
120

100

80

60

40

枯渇

20

0
2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

• IPアドレスが枯渇すると・・・– 新規サ
新規サーバが立てれなくなる
バが立てれなくなる– 一般ユーザの新規加入ができなくなる© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan4

IPv6オペレータ育成プログラム/8 IPアドレス割当状況• 残りは 26/256 ブロック
• 直近5年は年間8～13個ずつ新規にRIRへ割り当て
UNALLOCATED
26
ARIN
70

RESERVED
19
Multicast
16

LEGACY40
AfriNIC
4 LACNIC
7

APNIC
40
RIPE NCC
34

2009/10/23現在© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan5

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IPアドレス管理階層

JPNIC http://www.nic.ad.jp/ より© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan6

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枯渇対策– アドレス再分配• 企業・大学など初期に割り当てられたアドレスを再分配• 再分配方式 売買？オークション？ まだ確立していない• 経路情報の肥大化、税問題、売買価格の高騰– ラージスケールNAT (LSN)• ユーザにはプライベートアドレスを割り当てISP出口でNATをする技術• LSNと宅側ルータの2段階のNATになる• NATを使っているためアプリケーションに制限 (P2P、VoIP)• 移行期間のIPv4/IPv6併用対策としても有効
いずれも延命策にすぎない

恒久対策はIPv6のみ© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan7

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IPv6概要© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan8

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IPv6の特徴– 128bit アドレス(IPv4は32bit)– ヘッダ形式の簡素化• IPv4で不要だったフィールドの削除– アドレス種別の明確化• ユニキャスト、マルチキャスト、エニーキャスト– アドレスの自動設定• ステートレス自動設定– 中継ノードでのフラグメントを廃止
中継ドでの ラグ ントを廃
• エンド間のみフラグメント処理– セキュリティ機能 (IPSec)の標準化• 暗号化/認証はネットワーク層で実施
暗号化 認証はネ ト
ク層 実施– マルチキャストの標準化• IPv4マルチキャストは実験的実装– モバイルIP対応© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan9

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IPv6アドレス数• 豊富なアドレス数
IPv4:IP
4 2 32 個 ＝
4 294 967 296個
4,294,967,296個
IPv6: 2 128 個 ＝ 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個※約340澗(かん)個 340億×100兆×100兆
人口60億人と仮定すると一人当たり
56,713,727,820,156,410,577,229,101,238個 使用可能
※万＜億＜兆＜京(けい)＜垓(がい)＜杼 (じょ)(じ )＜穣(じょう)(じ う)＜溝(こう)＜澗(かん)© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan10

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IPv6アドレス構造[2進数表記]1110 1010 0111 0100 : 0000 0000 0000 0000 : 0000 0000 0000 0000 : 0000 0000 0000 0111 :
0000 0000 0000 0000 : 0000 0000 0000 0000 : 0000 0000 0000 0000 : 1111 0101 0010 1101

[16進表記]ea74 : 0000 : 0000 : 0007 : 0000 : 0000 : 0000 : f52d
各ブロックの頭の0を省略

ea74 : 0 : 0 : 7 : 0 : 0 : 0 : f52d“0”の連続するブロックを省略

ea74 : 0 : 0 : 7 :: f52d
– 各ブロックの先頭の[0]は省略可。
– ブロックが[0]の場合、[::]でまとめて省略可
ブロックが[0]の場合 [ ]でまとめて省略可 (但し1か所のみ)© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan11

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アドレス構造ネットワークプレフィックス部 (64bit)

インターフェースID部 (64bit)

128bit• ネットワークプレフィックス
ネ トワ クプレフ クス– ISPなどに対してアドレス管理組織によって割り当て– プレフィックス部/プレフィックス長で表記• プレフィックス長は10進数を使用• インタ
インターフェースID
インターフェース
ID– 通常、デバイスを一意に識別できるアドレス• MACアドレスをもとにEUI‐64に従い自動生成© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan12

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アドレススコーププ– アドレスの有効範囲– IPv6では端末が目的や用途に応じて複数のアドレスを使い分け– アドレススコープ概念図
アドレススコ プ概念図
グローバルスコープ
サイトローカルスコープ

サイトローカルスコープ

リンクローカルスコープ

サイトローカルスコープ

リンクローカルスコープ※サイトローカルは廃止されています© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan13

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IPv6アドレス© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan14

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IPv6アドレス• IPv6では3種類のアドレスを定義–––

ユニキャストアドレス (1:1)• ユニキャストアドレス宛に送られたパケットはそのアドレスが示すインターフェイスに配送
マルチキャストアドレス (1:N)• マルチキャスト宛に送られたパケットはそのアドレスで示された特定のインターフェイスに配送• IPv4のブロードキャストはIPv6ではマルチキャストに置き換えられる
エニーキャストアドレス (1:1) ※複数のうちどれか一つ• アドレスフォーマット上はユニキャストアドレスと違いはない• エニーキャスト宛に送られたパケットはそのアドレスで示されたインターフェイス群のうちルーティン
グ経路上で一番近いところへ配送
ユニキャストデータ

マルチキャストデータ

エニーキャストデータ
近いところへ

マルチキャストアドレス
ユニキャストアドレス

マルチキャストアドレス

エニーキャストアドレス
エニーキャストアドレスエキ ストアドレス© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan15

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IPv6ユニキャストアドレス• ユニキャストアドレスの種類– グローバルアドレス– リンクローカルアドレス
リンクロ カルアドレス– サイトローカルアドレス【廃止】– 特殊なアドレス• ループバックアドレス• 未指定アドレス• ユニ
ユニークローカルIPv6ユニキャストアドレス
クロ カルIPv6ユニキャストアドレス (ULA)• IPv4射影アドレス• 文書記述用アドレスプレフィックス– トンネルアドレス• IPv4互換アドレス• その他のトンネルアドレス– 6to4アドレス、ISATAPアドレス、Teredoアドレス© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan16

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IPv6ユニキャストアドレス• グローバルアドレス
グロ バルアドレス (2000::/3)(2000 /3)
001
(3)

(n)

グローバルルーティング
プレフィックス(61‐n)(64)

サブネットID

インターフェースID– スコープに関係なく利用する範囲を選ばないアドレス
ス
プに関係なく利用する範囲を選ばないアドレス• インターネット上で通信が可能• ルータのルーティングテーブルで任意のプレフィックス毎に管理– Ex.) 2001:AD04:1000::/48© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan17

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IPv6ユニキャストアドレス• リンクローカルアドレス
リンクロ カルアドレス (fe80::/10)(f 80 /10)
1111 1110 10fe80 (10)0000....0000(54)

インターフェイスID(64)– 同一セグメント内でのみ有効なアドレス– ネットワークプレフィックス部 2進数「1111:1110:10」、16進数「fe80::/10」– ルータを超えて通信はできない
ル タを超えて通信はできない– Ex.)fe80::20d:56ff:fe92:1673

サイトロ カルアドレス (fec0::0/10)【(f 0 0/10)【
0/10)【廃止• サイトローカルアドレス(fec0::0/10)
廃止】】
1111 1110 11
fc80 (10)0000....0000:: (54)

インターフェイスID(64)– 同一組織内でのみ有効なアドレス– ネットワークプレフィックス部 2進数「1111 1110 11」、16進数「fec0::/10」– Ex.)fec0::20d:56ff:fe92:1673
Ex )fec0::20d:56ff:fe92:1673– 定義の曖昧さから廃止が決定© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan18

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IPv6ユニキャストアドレス• 特殊なアドレス– ループバックアドレス (::1)
0000....0001(128)• 自分自身をあらわすアドレス• IPv4の127.0.0.1に相当のに相当– 未指定アドレス (::)
0000....0000
(128)

• 全て
0”のアドレス
全て”0”のアドレス• アドレスが割り当てられていない端末の始点アドレスとして使用• IPv4の0.0.0.0に相当© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan19

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IPv6ユニキャストアドレス• 特殊なアドレス– ユニークローカル
ユニークローカルIPv6
IPv6ユニキャストアドレス
ユニキャストアドレス (fc00::/7)1111 110
fc00 (7)L(1)

グローバルID(40)

サブネットID(16)

インターフェイスID(64)

L 0 fc00::/8 将来の為、予約
L=0
L=1 fd00::/8 ローカル管理用に割り当て• Unique Local IPv6 Unicast Addresses (ULA)• サイトローカルアドレスの廃止に伴い新たに考案されたアドレス• IPv4プライベートアドレスと同様にサイト内で自由に使用することができる• グローバルID部はランダムな値を使用し、可能な限りサイト間で重複をさグローバルID部はランダムな値を使用し 可能な限りサイト間で重複をさける© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan20

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6ユニキャストアドレス• 特殊なアドレス– IPv4
IPv4射影アドレス
射影アドレス (::ffff:[IPv4 Address])0000....0000
0000
0000
:: (80)1111....1111
1111
1111
ffff (16)

IPv4 address(32)• その機器がIPv4しか実装していないことを表すアドレス• 上位80bitは全て”0”、次の16bitは全て”1”、残り32bitにIPv4アドレス(10上位 bi は全て” ” 次の bi は全て” ” 残り bi にアドレス(進数)を使用• IPv6端末がIPv4しか対応していない端末と通信するときに利用• ex/ ::ffff:202.115.84.9– 文書記述用アドレスプレフィックス (2001:db8::/32)
2001:db8(32)グローバルID(16)

サブネットID(16)

インターフェイスID(64)• マニュアルや設定サンプルなどのドキュメントの記載に使用
アルや設定サンプルなどのドキ メントの記載に使用© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan21

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IPv6ユニキャストアドレス• トンネルアドレス– IPv4
IPv4互換アドレス
互換アドレス (ex/ ::202.115.84.9) 【非推奨】非推奨】0000 0000
0000....0000:: (96)dd
IPv4 address(32)• IPv4を自動トンネリングを行うために使用されるアドレス• 上位96bitは全て”0”
上位 bi は全て” ” 、残りの32bitにIPv4アドレス(10進数)を使用
残りの bi にアドレス( 進数)を使用• IPv6端末同士がIPv4ネットワーク経由で通信する際に利用• 現在は非推奨アドレス© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan22

IPv6オペレータ育成プログラム

インターフェイスID• インターフェイスIDの決定
インタ フ イスIDの決定– 手動設定– 自動設定• IEEE EUI‐64– MACアドレスから以下の方式で自動生成
MACアドレス

00

09

41

99 D4 C0

0 0 0 0 0 0 1 0

09

41

02

09

41

FF

FE

99 D4 C0

「fffe」を追加

7bit目を反転

EUI‐64アドレス

FF

FE

99

D4 C0

• 一時 (匿名)アドレス– ハッシュを使用してランダム生成– 期間を設け定期的にアドレスを変更© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan23

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IPv6マルチキャストアドレス••

IPv6では標準実装 (IPv4では実験的仕様)
IPv4のブロードキャストもマルチキャストと統合– IPv6ではブロードキャストは使用されない•

NDP (近隣探索プロトコル)など多くの場面で利用•

マルチキャストアドレスの形式
1111 1111
ff (8)

フラグ
(4)

スコープ
(4)

0000:定義済のアドレス
0001:一時的なアドレス
0001:
時的なアドレス

グループID(112)
0 :予約
1 :インターフェースローカルスコープ
2 :リンクローカルスコープ
3 :予約
4 :管理ローカルスコープ
5 :サイトローカルスコープ
6・7 :未指定
8 :組織ローカルアドレス
9～D:未指定
9
D:未指定
E :グローバルスコープ
F :予約© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan24

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IPv6マルチキャストアドレス• 定義済みのマルチキャストアドレス– 予約アドレスff0x:0:0:0:0:0:0:0– 全ノードアドレス

ff01:0:0:0:0:0:0:1
ff02:0:0:0:0:0:0:1– 全ルータアドレス ff01:0:0:0:0:0:0:2
ff02:0:0:0:0:0:0:2
ff05:0:0:0:0:0:0:2– 要請ノードアドレス

ff02:0:0:0:0:1:ffxx:xxxx• xx:xxxx ･･･ IPv6ユニキャストアドレスの下位24bitex) Unicast Address fe80::0:1111:2345:6789
45:6789⇒ solicitedsolicited‐node
node multicast address fe02::1:ff
fe02::1:ff45:6789
45:6789© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan25

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6エニーキャストアドレス– 複数のインタフェースに割り当てられたIPアドレス
複数のインタフェ スに割り当てられたIPアドレス– 送信されたエニーキャストアドレスはインターフェイス群の中で最も近いインターフェイスに転送される– アドレスフォーマットはユニキャストアドレスと同じ• 構文的にユニキャストとエニーキャストを識別することはできない– サーバの分散、対障害性の強化
サ バの分散 対障害性の強化
一番近いところへ

AnycastPacket端末

AnycastInterface

AnycastInterface

AnycastInterface© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan26

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IPv6 ッダ
IPv6ヘッダ© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan27

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6ヘッダ
ダ
基本ヘッダ 拡張ヘッダ1 拡張ヘッダ2(40byte)
(可変長)
(可変長)

ペイロード

...

– 基本ヘッダ• 40byte固定長y• フィールドを簡素化• 全ての中間ルータで処理しなければならない– 拡張ヘッダ• 可変長• IPv4のオプションフィールドに相当• 必要に応じて追加するヘッダ• 一部の例外を除き宛先ノードのみが処理部の例外を除き宛先ノ ドのみが処理© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan28

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6基本ヘッダ
ダ• 従来のIPv4ヘッダフォーマット
従来のIP 4ヘッダフォ マット
32bit
バージョン
バ
ジョン
(4)

ヘッダ長
(4)
識別子
(16)
TTL
(8)

トータル長
ト
タル長
(16)

TOS
(8)
フラグ
(3)
プロトコル
(8)

フラグメントオフセット(13)
ヘッダチェックサム(16)

送信元IPアドレス(32)
宛先IPアドレス
(32)
オプション
(可変長)

パディング
(可変長)

: IPv6ヘッダでは廃止されたフィールド© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan29

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6基本ヘッダ
ダ• IPv6基本ヘッダフォーマット
IP 6基本ヘッダフォ マット
バージョン
(4)

32bit

トラフィッククラス(8)
ペイロード長
(16)

フローラベル
(20)
次ヘッダ
(8)

ホップ制限
(8)

送信元IPアドレス(128)

宛先IPアドレス(128): IPv6ヘッダで新設されたフィールド– IPv4から名前が変更されたフィールド
・ TOS→トラフィッククラス→ ラ ィッククラ
・ TTL→ホップ制限

・ トータル長→ペイロード長
タ 長→ イ長・ プロトコル→次ヘッダ© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan30

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6基本ヘッダ
ダ• IPv6ヘッダフィールドIP 6ヘッダフィ ルド– バージョン
• IPのバ
IPのバージョンを表します
ジョンを表します (IPv6では(IPv6では”6”)
6)– トラフィッククラス• 伝送を行うルータがIPv6パケットを識別するために使用– フローラベル• IPレイヤでQoS制御を実現するために設けられた– ペイロード長
ペイロ ド長• IPv6ヘッダに続くペイロード長を表します– 次ヘッダ• IPv6ヘッダの直後に続くヘッダタイプを表します• IPv4のプロトコルフィールドに相当– ホップ制限• パケットのルータを越えた転送回数の制限を示します© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan31

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6拡張ヘッダ
ダ– IPv6では基本となる情報のみをIPv6ヘッダとして定義してその他オプション情報は拡張ヘッダに定義– 拡張ヘッダは推奨する追加の順番がある
基本
ヘッダ

ペイロード

宛先オプションヘッダ (※2)
暗号 (ESP)ヘッダ
認証 (AH)ヘッダ
フラグメントヘッダ
ルーティングヘッダ
宛先オプションヘッダ (※2)
ホップバイホップオプションヘッダ
※1 ルーティングヘッダに登録されたアドレスが処理※2 最終ノードのみが処理© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan32

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6拡張ヘッダ
ダ•

ホップバイホップオプションヘッダ
– 例外的に経路上にある全てのノードで参照されるヘッダ– 用途は特に限定されていない (例:ジャンボグラムオプション)•

宛先オプションヘッダ
– 宛先ノードで参照されるオプション•

ルーティングヘッダ
ル ティングヘッダ– 特定のルーティング経路を指定するためのヘッダ•

フラグメントヘッダ– 送信元ノードがパケットをフラグメント化して送る際に 宛先ノードに対して再構築の方法を指示するためのヘッダ•

認証 (AH)(AH)ヘッダ
ヘッダ– IPsecを利用するためのヘッダ•

暗号 (ESP)(ESP)ヘッダ
ヘッダ– IPsecを利用するためのヘッダ© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan33

IPv6オペレータ育成プログラム

ICMPv6© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan34

IPv6オペレータ育成プログラム

ICMPv6• ICMPv6
ICMP 6 ( IInternetttC
Controlt lM
Message P
Protocolt l ffor IPv6
IP 6 )• RFC4443で定義• ICMP/ARP/IGMPなどを統合したプロトコル
ICMP/ARP/IGMPなどを統合したプロト ル– 疎通確認 Ping6/Traceroute6– 近隣探索プロトコル NDP (Neighbor discovery Protocol)– Path MTU Discovery– マルチキャストグループ管理 MLD (Multicast Listener Discovery)• 次ヘッダは”58”
ICMPv6ヘッダ
タイプ
(8)
タイプ
(8)

コード
(8)

チェックサム(8)
メ セ ジ本体
メッセージ本体© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan35

IPv6オペレータ育成プログラム• メッセージタイプ– エラーメッセージ• 宛先到達不能• パケット過大• 時間超過• パラメータ異常– 情報メッセージ• エコー要求• エコー応答
• MLD
• NDP

ICMPv6タイプ メッセ
メッセージ
ジ
1 Destination Unreachable (終点到達不能)
2 Packet Too Big (バケットサイズ過大)
3 Time Exceeded (時間超過)
4 Parameter Probem (パラメータ問題)
128 Echo Request (エコー要求)答
129 Echo Reply (エコー応答)
130 Multicast Listener Query (マルチキャストリスナー照会)
131 Multicast Listener Report (マルチキャストリスナー報告)
132 Multicast Listener Done (マルチキャストリスナー終了)
133 Router Solicitation (ルーター要請)
134 Router Advertisement (ルーター広告)(ル タ 広告)
135 Neighbor Solicitation (近隣要請)
136 Neighbor Advertisement (近隣通知)
137 Redirect (リダイレクト)
138 Router Renumbering (ルータリナンバー)
139 Node Information Query (ノード情報問い合わせ)ド情報応答
140 Node Information Reply (ノード情報応答)
141 Inverse Neighbor Discovery Solicitation (逆近隣探索要請)
142 Inverse Neighbor Discovery Advertisement (逆近隣探索広告)
143 Version2 Multicast Listener Report (MLDv2リスナー報告)
144 Home Agent Address Discovery Request (ホームエージェントアドレス探索要求)
ジ ントアドレス探索応答)
145 Home Agent Address Discovery Reply (ホームエージェントアドレス探索応答)(ホ ム
146 Mobile Prefix Solicitation (モバイルプレフィックス要請)
147 Mobile Prefix Advertisement (モバイルプレフィックス広告)
148 Certification Path Solicitation (証明書パス要請)
149 Certification Path Advertisement (証明書パス広告)
150 ICMP messages utilized by experimenta mobility protocols such as Seamoby
151 MulticastlRouter Advertisementd152 Multicast Router Solicitation
153 Multicast Router Termination
154 FMIPv6 Messages

Error

Basic Information
Multicast Listener Discovery(MLD)

Neighbor Discovery(ND)

Node Information(NI)
Inverse Neighbor Discovery(IND)

Mobilebil IPv6
6
SEcure Neighbor Discovery(SEND)
Multicast Router Discovery(MRD)© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan36

IPv6オペレータ育成プログラム

NDP– NDP (Neighbor Discovery Protocol ) RFC4861– IPv6を支える重要なプロトコル• ARP/RARP相当– NDP機能・ルータ発見・プレフィックス発見
プ・パラメータ発見・アドレス自動設定
・MACアドレス解決
MACアドレス解決

・次ルータ検出・近隣停止発見
近隣停
・アドレス重複検出(DAD)
・ICMPリダイレクト– 利用するIPv6アドレス• ff02:0:0:0:0:0:0:1• ff02:0:0:0:0:0:0:2• 要請ノードマルチキャストアドレス (ff02::1:ff00:0/104)• リンクローカルアドレス (fe80::/10)© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan37

IPv6オペレータ育成プログラム

NDP• メッセージタイプ
メッセ ジタイプ
タイプ

メッセージタイプ

詳細

133

ルータ要請
(Router Solicitation)

134

ルータ広告
(Router Advertisement)

135

近隣要請
(Neighbor Solicitation)

対象となる端末のデ タリンク層の情報をマルチキャストで要求対象となる端末のデータリンク層の情報をマルチキャストで要求するメッセージ。IPv4のARP要求に相当。

136

近隣広告
(Neighbor Advertisement)

近隣要請に対して、データリンク層の情報をマルチキャストで要求のあった端末に通知するメッセージ。IPv4のARP応答に相当。

137

リダイレクト(Redirect)

ルータが次ルータや他の端末の情報を通知するメッセージ。

ルータからのルータ広告を要求するメッセージ。
ルータからプレフィックスなどのネットワーク情報を要求する場合に使用。
ル タがル タ要請に応答または定期的に送信するメッセ ジ
ルータがルータ要請に応答または定期的に送信するメッセージ。
ルータが端末にプレフィックスなどのネットワーク情報を通知する場合に使用。

© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan38

IPv6オペレータ育成プログラム

NDP• NDPによるMACアドレス解決– NS(Neighbor Solicit) ･･･ ARP Request に相当– NA(Neighbor Advertisement) ・・・ ARP Reply に相当
fe80::1234:1
アのMACアドレスは？

00:1A:EB:14:21:D1
だよ！

MAC Address
00:09:41:4D:A2:50
Link Local Address
fe80::0209:41ff:fe4d:a250

MAC Address
00:1A:EB:14:21:D1
Link Local Address
fe80::1234:1① NS送信[DstIP] ff02::1:ff34:1[SrcIP] fe80::0209:41ff:fe4d:a250② NA送信[DstIP] fe80::0209:41ff:fe4d:a250[SrcIP] fe80::021a:ebff:fe14:21d1© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan39

IPv6オペレータ育成プログラム

NDP• 近隣キャッシュのエントリーステータス
近隣キャッシ のエントリ ステ タス– INCOMPLETE• アドレス未解決の状態• NS送信後、NAを待っている状態– REACHABLE• アドレス解決が完了した状態– STALE• Reachable状態でReachable時間が経過した状態• トラフィックが発生するとDEAY状態に移行する– DELAY• 上位レイヤープロトコルで到達性を確認している状態• 上位レイヤーで到達性が確認されるとReachableに移行、それ以外の場合は上位レイヤ で到達性が確認されるとR h bl に移行 それ以外の場合はProbeに移行(Probe前の猶予期間)– PROBE• NSS Probeb を送信し近隣ホストからNA応答を待っている状態を送信し近隣ホストから 応答を待 ている状態• 応答があればReachableに移行、無ければエントリーから削除される© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan40

IPv6オペレータ育成プログラム

Path MTU Discovery– 中継ノードはパケット
中継ノ ドはパケット (分割)をフラグメントしてはならない– 最小MTU1280byte– 中継ノードは許容するMTUより大きいパケットを受信した場合は許容
中継
許容する
り大き
ケッ を受信場合 許容するMTUを含むエラーメッセージを送信者に返信し再送を促す
MTU=1500DATA ( 1500byte )MTU=1280

MTU=1500

Deny

ICMP ( Packet Too Big MTU=1280)
サイズ変更要求

再送

DATA ( 1280byte )© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan41

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プラグアンドプレイ© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan42

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アドレス自動設定• アドレスの設定方法– 手動設定• ルータやサーバなど
ル タやサ バなど

– SLAAC (StateLess Address AutoConfiguration)• ステートレスアドレス自動設定• ホスト以外に割り当てられたアドレスを管理する機関はいない
割ド管– DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6)• ステートフルアドレス自動設定
ステ トフルアドレス自動設定• ホスト以外に割り当てられたアドレスを管理する機関がいる© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan43

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RA vs DHCPv6• SLAACとDHCPv6の比較
SLAACとDHCP 6の比較
IPv4

IPv6

DHCP

SLAAC (RA)DHCPv6○△○/32を通知プレフィックスを通知/128を通知

サブネット/プレフィック
ス長

○

○

デフォルトルート○○

IPアドレス

サーバ情報(DNS, NTP , SIP, etc )△RAから学習

×
標準化なし

×
○

RFC5006(experimental)
実装
実装は少ないな○© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan44

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SLAAC– SLAAC (StateLess Address AutoConfiguration) RFC4862– 手動でアドレス設定を行うことなく容易にネットワークに接続できることを目的に導入– ステートレスアドレス自動設定とは自動でIPv6アドレスを端末が作成する仕組み– DHCPサーバを必要とせず、端末が自動でアドレスを生成
DHCPサ バを必要とせず 端末が自動でアドレスを生成– 設定はルータにだけすればよい– RA ((Router Advertisement)パケットを使ってプレフィックスを通知)を使を通– インターフェイスIDはMACアドレスをもとにEUI‐64フォーマットで自動生
成– ネットワークプレフィックス部の変更が必要となった場合、ルータのネ ト
クプレ
ク 部の変更が必要とな た場合
タのIPv6アドレスの付与・変更を行うだけでよい– インターネットへの接続がない場合、リンクローカルアドレスで運用© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan45

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SLAAC• RAパケットフォーマット
RAパケットフォ マット
タイプ=134(8)
現在の最大ホ プ数
現在の最大ホップ数
(8)

コード=0
(8)
M O
予約
(1) (1)(6)

チェックサム(16)
ル タ有効期限
ルータ有効期限(16)
到達可能期間(32)
再送タイマー
再送タイマ
(32)
オプション

– Mフラグ (”Managed address configuration” flag)• M=1 DHCPv6を使ってアドレスの割り当てを行う• M=0 DHCPv6を使ってアドレスの割り当てを行わない– Oフラグ (”Other configuration” flag)• O=1 DHCPV6を使い、アドレス以外のサ
DHCPV6を使い アドレス以外のサーバ情報の割り当てを行う
バ情報の割り当てを行う• O=0 DHCPV6を使い、アドレス以外のサーバ情報の割り当てを行わない© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan46

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SLAAC• プレフィックス情報オプション– 通知するプレフィックス毎に設定されるオプション
タイプ=3
(8)

ペイロード長=4ペイロ
ド長=4
プレフィックス長(8)(8)
最終有効時間(32)

L A(1) (1)

予約1(6)

推奨有効時間(32)
予約2
プレフィックス– Lフラグ (”On‐Link” flag)• 当該プレフィックスがリンク上に存在するかどうかを示す(L=1 存在する)– Aフラグ (” Autonomous Address‐Configuration” flag)• SLAACで当該プレフィックスをIPv6アドレスのプレフィックスとして使用するかどうかを示す(A=1 使用する)© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan47

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SLAAC• SLAACの動作① リンクローカルアドレス自動生成– EUI‐64フォーマットを使いMACアドレスからインターフェースIDを生成
EUI 64フォ マットを使いMACアドレスからインタ フェ スIDを生成– 生成したアドレスは重複検出を行っていないためまだ使用できない② 重複アドレス検出 (DAD: Duplicate Address Detection)– 生成したリンクローカルアドレスがリンク上で重複していないか確認
成
ド
が
複
確
– ②‐1 近隣要請パケット (NS: Neighbor Solicitation)を送信– 宛先アドレスは要請ノードマルチキャストアドレスを使用– ②‐2 近隣通知パケット (NA: Neighbor Advertisement)を返信– 重複するアドレスを保持する端末がいた場合は保持する端末がNAを返信③ リンクロ
リンクローカルアドレスの割り当て
カルアドレスの割り当て– 一定時間待ちどこからも返信が無い場合はリンクローカルアドレスとして使用– NAパケットを受信した場合は利用を停止
パケ トを受信した場合は利用を停止© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan

48

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SLAAC• SLAACの動作 (続き)④ ルータ要請パケット (RS: Router Solicitation)の送信– 端末はリンク上のルータに向けてRSパケット送信
端末はリンク上のル タに向けてRSパケット送信– RSパケットは必須ではない⑤ ルータ応答パケット (RA: Router Advertisement)を返信– RSパケットを受け取ったルータはプレフィックス/デフォルトゲートウェイ
パプデゲ
情報を含めたRAパケットを返信– RSパケットは定期的に送信されている⑥ グローバルアドレスの割り当て– 端末はRAパケットからプレフィックスを取り出しグローバルアドレスを生成© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan49

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SLAAC• SLAACの動作 (続き)Prefix2001:db8::/64⑤ RA送信

②‐2 NA送信② 1 NS送信②‐1④ RS送信MAC Address
00:09:41:4D:A2:50

重複端末がいた場合
複端末場合①リンクローカルアドレス自動生成 → ③割り当て
Link Local Address fe80::0209:41ff:fe4d:a250⑥ グローバルアドレス自動生成
Global Address 2001:db8::0209:41ff:fe4d:a250© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan50

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IPv6アドレスの有効期間– 自動生成されたアドレスのステータス
自動生成されたアドレスのステ タス• Tentative Address– 重複確認(DAD)前の仮アドレス• Preferred
P f
d Add
Address– 一意性が確認された推奨アドレス• Deprecated Address– まだ有効なアドレスであるが新規通信での使用は推奨されないアドレス• Valid Address– ユニキャスト通信に有効なアドレス。Preferred + deprecated• Invalid Address– ユニキャスト通信で使用できない無効なアドレス

StatusVALIDTENTATIVE
PREFERRED

Lifetime

DEPRECATEDINVALID

Preferred Lifetime (T1)
Valid Lifetime (T2)

Preferred Lifetime : 推奨有効時間
Valid Lifetime : 最終有効時間© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan51

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DHCPv6– DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6) RFC3315– IPv4 DHCP の IPv6 版– SLAACのRAオプション
オ シ((M/Oフラグと組み合わせて使用することができる/ ラグ 組み合わ使用する
きる– 1つのインタフェースに複数のアドレスを設定できる– DHCPv6ではUDP546 (クライアント)、UDP547 (サーバー)を利用してメッ
セ ジを送受信セージを送受信– ブロードキャストではなくマルチキャストを使用• ff02:0:0:0:0:0:1:2 – リンク内の全DHCP
リンク内の全DHCPエージェント
ジェント– メッセージタイプを細分化– DHCPサーバおよびクライアントは一意のDUID (DHCP Unique Identifier)で識別
識別。DUIDはいくつか種類があり固定長ではないは く か種類があり固定長 はな• ベンダ固有ID• リンク層ア
リンク層アドレス• タイムスタンプ付きリンク層アドレス© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan52

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DHCPv6• メッセージタイプ
メッセ ジタイプ
番
号

メッセージ
種別

発信元

1

Solicit

Client

要請 ‐DHCPサーバの探索

Discover2

Advertise

Server

広告 ‐ Solicitに対してサービスが可能なことを示す

Offer

3

RequestClient要求 ‐ アドレスと設定パラメータを要求

Request4

Confirm

Client確認 ‐ 割り当てられたアドレスが適切かを確認

5

Renew

Client更新 ‐ 割り当てられたアドレスのリース延長要求

Request6

RebindClient再結合 ‐ Renewの応答がなかった時に送信

Request7

Reply

Server応答‐ 割り当てたアドレスと設定パラメータを通知

Ack/NAK8

ReleaseClient解放 ‐ 割り当てられたアドレスを使わないことを示す

Release9

DeclineClient辞退 ‐ 割り当てられたアドレスが既に使用中であることを示す

Decline10

Reconfigure

Server

再設定 ‐ 新規または更新された設定パラメータの再取得を促す
新規または更新された設定パ メ タ 再取得を促す

Forcerenew

11

Information
requestClient

情報要求 ‐ アドレス以外の設定パラメータを要求

12

Relay‐forwardyRelayy Agent
g

リレー転送
リ
転送 ‐ リ
リレーメッセージをサーバに転送
ッ
ジをサ
転送

13

Relay‐reply

Server

説明

DHCPv4

Inform

リレー応答 ‐ Relay‐forwardに対する応答© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan53

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DHCPv6• DHCPv6シーケンス
DHCP 6シ ケンス
Router

DHCP Client

DHCP ServerRS
RA (M=1/O=1)/
Solicit
Advertise
RequestReply© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan54

IPv6オペレータ育成プログラム

ステートレスDHCPv6– Stateless DHCPv6– サーバがアドレスの管理を行わない方式– ア
アドレス以外のサーバ情報(DNS,以外 サ
情報(, SIP,, NTP,, etc)のみを通知する) みを通知する– RAでOフラグのみをセット
Router

DHCP Client

DHCP ServerRS
RA (M=0/O=1)
information‐Request
Reply© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan55

IPv6オペレータ育成プログラム

DHCPv6‐PD– DHCPv6‐PD
DHCPv6 PD (Prefix Delegation)– プロバイダからルータにプレフィックスを通知する方式– 取得したプレフィックスをRAまたはDHCPv6で配下に通知
取得
ィック を ま配下 通知
ClientRouter

DHCP Server

Solicit (IA_PD)
Advertise (IA_PD Prefix)
Request (IA_PD Prefix)

IPv6
Internet

DHCPv6‐PD
2001:db8::/48

RA 2001:db8:1::/64 or
DHCPv6 2001:db8:1::/128

Reply (IA_PD Prefix)
RA or DHCPv6© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan56

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DNS© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan57

IPv6オペレータ育成プログラム

DNSのIPv6対応•

DNSのIP 6化には2つの対応がある
DNSのIPv6化には2つの対応がある① IPv6アドレスの問い合わせ•

AAAAレコードAAAAレコド– 128bitアドレスの対応– IPv4のAレコードに相当② IPv6アドレスでのDNS通信
アドレ での通信•

IPv6アドレスを使用してDNSパケットを転送
DNS Server

AAAA 問い合わせwww.example.com ?

AAAA RR (Resource Record)www.example.com. IN AAAA 2001:db8:100::1
AAAA 応答2001:db8:100:1

HTTP通信WEB Server
www.example.com
wwwexample com
2001:db8:100::1© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan58

IPv6オペレータ育成プログラム

OSのDNS実装• OSによってDNSリゾルバの実装は異なる
OSによ てDNSリゾルバの実装は異なる– DNSクエリ―の優先順位• AAAAレコードを先に実施
AAAAレコ ドを先に実施– Windows XP、Linux• Aレコードを先に実施– Windows
i dVista、Windowsii d7、FreeBSD、MAC OS X

– DNS通信で使用するIPアドレスの優先順位• IPv4のみ– Windows XP• IPv6を優先– Windows
Wi d
Vi t Wi d
Vista、Windows
7• 設定ファイルに依存– FreeBSD、Linux© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan59

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IPv6ルーティング
ル ティング© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan60

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6ルーティンググ• RoutingR ti P
Protocolt l– スタティック・ルーティング– ダイナミック・ルーティング
ダイナミック ル ティング
• RIPng• OSPFv3• BGP4+

IPv4

IPv6

RIP

RIPng

OSPF

OSPFv3

BGP4

BGP4+

© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan61

IPv6オペレータ育成プログラム

RIPng– RIP next generation (RFC2080)– ディスタンスベクター型ルーティングプロトコル– IPv4のRIP version2 (RFC1723)の特徴をほぼそのまま継承() 特徴を
そ まま継承• ルーティングエントリを128bitに変更• マルチキャストパケットを使用 (ff02::9)• 最大ホップ数は15 (16は到達不能を意味する)– UDP521番ポート (RIPはUDP520)– 認証機能は実装されていない
認証機能は実装されて な• IPsecなど他プロトコルを利用© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan62

IPv6オペレータ育成プログラム

OSPFv3– OSPFv3 RFC5340– リンクステート型ルーティングプロトコル– RIPngと同様、OSPFの特徴をほぼそのまま継承
g 同様、
特徴を
そ まま継承– Router‐ID、Area‐IDはそのまま32bitを使用– IPv6マルチキャストアドレスによる経路情報の交換• FF02::5 – AllSPFRouters• FF02::6 – AllDRouters

全OSPFv3ルータが受信
DR/BDRのOSPFv3ルータのみ受信– LSA Type の追加• Type‐8 Link‐LSAs• Type‐9 Inter‐Area‐Router‐LSAs© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan63

IPv6オペレータ育成プログラム

BGP4+– Multiprotocol Extensions for BGP‐4
BGP 4 (RFC4760)– IPv6、IPX、L3VPN など複数のネットワークレイヤープロトコルに対応• IPv6 は AFI ( Address Family Numbers ) が”2”

IPv4は”1”– 新たに定義された属性• MP REACH NLRI ( Multiprotocol Reachable NLRI)– 有効経路の通知• MP UNREACH NLRI ( Multiprotocol Unreachable NLRI)– 無効経路の通知– BGPセッションはIPv4、IPv6のどちらでも可– OPSFv3と同様、Router‐IDは32ビットの識別子© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan64

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6マルチキャスト© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan65

IPv6オペレータ育成プログラム

IPv6マルチキャストプロトコルプ• マルチキャストグループのホストを管理
マルチキャストグル プのホストを管理– MLD (Multicast Listener Discovery)• マルチキャストグループをルータ間で管理– PIM (Protocol Independent Multicast)• PIM‐DM ((PIM ‐ Dense Mode))• PIM‐SM (PIM ‐ Sparse Mode)– PIM‐SSM (PIM ‐ Source‐Specific Multicast)
マルチキャストネットワーク

Listener

SourceListener

Listener© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan66

IPv6オペレータ育成プログラム

MLD• Multicast
M lti t Li
Listenert
Di
Discovery(MLD) RFC3810– ICMPv6の一部として規定– IPv4のIGMPに相当– メッセージの種類• Multicast Listener Query– マルチキャストに参加する参加者を検索• Multicast Listener Report– マルチキャストに参加する意思を表明• Multicast Listener Done
– マルチキャストグループから脱退
メンバーです！

メンバーではありません
参加者のみに特ダネ情報を 信 ますを配信します！
メンバーです！

© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan67

IPv6オペレータ育成プログラム

PIM• PIM (P(Protocolt l Independent
I dd t Multicast)
M lti t)– アドレスがIPv6(ff00::/8)となる以外は基本的にIPv4のPIMと同じ
PIM‐DM (PIM ‐ Dense Mode)• マルチキャスト用の経路情報を持たず、ユニキャストのルーティングテーブルを使用• シンプルさに重きを置いたプロトコルであり、広帯域、且つ、グループメンバーが密集している
ような環境に適している

PIM‐SM (PIM ‐ Sparse Mode)• マルチキャスト用の経路情報を使用• グループメンバーが広範囲に分散しているような環境に最適• RP(Rendezvous Point: ランデブーポイント)、BSR(Bootstrap Router: ブートストラップルーター)の役割を持つルーターを使ってマルチキャストグループを管理

PIM‐SSM (PIM ‐ Source‐Specific Multicast)••••

PIM‐SMの拡張機能。リスナーがあらかじめソースのアドレスを指定して要求を行うモード
RPが不要となりプロトコルを簡略化意図しないマルチキャストパケットを軽減
SSMに対して、通常のPIM‐SMはASM(Any Source Multicast)と呼ばれる© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan68

IPv6オペレータ育成プログラム

相互運用と移行© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan69

IPv6オペレータ育成プログラム

相互運用と移行• IPv4とIPv6の共存
IP 4とIP 6の共存
– IPv4とIPv6の互換性はなし– 大規模ネットワークほどIPv6への移行は困難
大規模ネットワ クほどIPv6への移行は困難– 現行のIPv4ネットワークの使用を前提として段階的に移行すべき• IPv4とIPv6の混在環境を実現する技術– Dual Stack– TunnelTl– Translator

IPv6 Internet
IPv4 Internet???

© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan70

IPv6オペレータ育成プログラム

Dual Stack– 各ノードにIPv4とIPv6の両方のプロトコルスタックを搭載
各ノ ドにIPv4とIPv6の両方のプロトコルスタックを搭載– IPv4ネットワークと通信を行う時はIPv4、IPv6ネットワークと通信する
時はIPv6を利用– IPv4/IPv6 Protocol Stack• Host• Router• Service

IPv4 Internet
IPv6Internet
Dual Stack ルータ© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan71

IPv6オペレータ育成プログラム

Tunnel– IPv6パケットをIPv4パケットでカプセル化して通信を行う– 点在するIPv6ネットワークをIPv4ネットワークを介して接続– Protocol タイ
タイプ = 41
– Tunnelパターン• IPv6
IP 6 over IP
IPv4
4• IPv4 over IPv6

– Tunnel設定• 手動設定• 自動設定Tunnelルータ

IPv4 Internet
Tunnelルータ– 6to4– Teredo– ISATAP© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan72

IPv6オペレータ育成プログラム

Tunnel• IPv6
IP 6 over IP
IPv44– パケットヘッダ
TCP/UDPheader

Payload

PayloadIPv6
HeaderTCP/UDPheaderIPv6
HeaderIPv4
Header

プロトコル番号41 (IPv6)でカプセル化

Payload

TCP/UDPheaderIPv6
Header© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan73

IPv6オペレータ育成プログラム

6to4– RFC3065 定義– IPv4ネットワークを介してIPv6ネットワークを自動トンネリング– IPv4グローバルアドレスが必要
グア必要– 6to4 Prefix: 2002:[IPv4 address]::/48– 6to4リレールーターを介してIPv6ネットワークへ接続• IPv4の終点アドレスはエニーキャストアドレス (192.88.99.1)• IPv6に対応していないISPからでも接続可能

IPv4 Internet
6to4 Address

IPv4 Global

6to4 Relay
Router

IPv6
Internet

IPv4 Anycast(192 88 99 1)(192.88.99.1)© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan74

IPv6オペレータ育成プログラム

6to4• アドレスフォーマット
アドレスフォ マット– 6to4用アドレス割り当て 2002::/16– 上記にIPv4アドレスを追加したものが 6to4 Prefix となる
2002
(16)

IPv4グローバルアドレス サブネットID
(32)
(16)

インターフェースID(64)– ex)) 150.87.193.54
0 8 93 の場合• 150.87.193.54 [10進表記]• 9657:C136 [16進表記]• 2002:9657:C136::/48
2002 9657 C136 /48 [6to4[6t 4 P
Prefix]fi ]© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan75

IPv6オペレータ育成プログラム

6to4• パケットフォーマット
パケットフォ マット
ヘッダ長
(4)
識別子
(16)

4
TTL
(8)

トータル長
(16)
フラグメントオフセット(13)
ヘッダチェックサム
(16)

TOS
(8)
フラグ
(3)

41

150.87.193.54
192.88.99.1 (6to4 Relay Address)
オプション
(可変長)

6

パディング
(可変長)

トラフィッククラス
トラフ
ククラス
(8)
ペイロード長
(16)

フローラベル
フロ
ラベル
(20)
次ヘッダ
(8)

ホップ制限
(8)

2002:9657:C136::1
宛先IPアドレス(128)© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan

76

IPv6オペレータ育成プログラム

ISATAP– ISATAP (Intra(Intra‐Site
Site Automatic Tunnel Addressing Protocol)– RFC 5214 定義– 6to4のイントラネット版
イ
ラネッ 版• 点在するIPv6ホスト間の接続– IPv4グローバルアドレスを必要としない

ISATAP
Router

ISATAP Address

IPv4 address© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan77

IPv6オペレータ育成プログラム

ISATAP• アドレスフォーマット
アドレスフォ マット– ISATAP Interface‐ID ::5efe:<IPv4 Address>– プレフィックス部はISATAPルータの割り当てたプレフィックスを使用
プレフィックス部はISATAPル タの割り当てたプレフィックスを使用– 同一サブネット内のISATAPホストへはリンクローカルアドレスを使用して直接IPv6通信
プレフィックス(64)

0000:5efe(32)

IPv4アドレス(32)
7bit目 “U” (universal/local) bit
8bit目 “G” (individual/group) bit

Global IPv4 の場合は U=1 で 0200:5efe© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan78

IPv6オペレータ育成プログラム

Teredo– Teredo (Tunneling IPv6 over UDP through NATs) RFC4380– UDPでカプセル化を行うことでNAT越えのトンネルを実現• IPv4プライベートアドレスで利用可能• UDP Port 3544

– Teredoを実現するコンポーネント• Teredoクライアント
T d クライアント ・・・ IPv6パケットをUDPカプセル化
IP 6パケットをUDPカプセル化• Teredoサーバ ・・・ NATタイプ判定・プレフィックス通知• Teredoリレー ・・・ TeredoクライアントとIPv6ネットワークのルーティング
Teredo Server
TeredoClientUDP

NAT
RouterUDP

IPv4 Internet

IPv6Internet

Teredo Relay
Teredo Address IPv4 Private

IPv4 Global© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan79

IPv6オペレータ育成プログラム

Teredo• アドレスフォーマット
アドレスフォ マット– Teredo Prefix 2001:0000::/32– パブリックなTeredoサーバ
パブリックなTeredoサ バ• teredo.ipv6.microsoft.com• teredo.remlab.net• teredo.autotrans.consulintel.com etc

2001:0000(32)

Teredo Server IPv4
(32)

フラグ
(16)

ポート
(16)

Client IPv4)

隠ぺいされたUDPポート番号
隠ぺいされたポ ト番号
Teredo Prefix
隠ぺいされたIPv4アドレス© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan80

IPv6オペレータ育成プログラム

Tunnel• 自動トンネリングの種類
方式

まとめ

グローバル
IPv4アドレス• IPv4互換アドレスを利用• この方式は現在【非推奨】

必要

6to4

・点在するIPv6ネットワークを相互接続• 6to4リレールーターを介して接続

必要

ISATAP• プライベートアドレスに対応したトンネリング• IPv4イントラネットで利用

不要

Teredo• 6to4 over NATとも呼ばれる• IPv4のNAT越えが可能

不要

IPv4互換© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan81

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Translator– IPv4 NATのようにIPv4とIPv6のアドレス変換を行う– 変換を行うレイヤーはインターネット層からアプリケーション層まで
様々– トランスレータ方式• ALG (Application Level Gateway)– HTTP/FTPなどアプリケ
HTTP/FTPなどアプリケーションレベルでの変換
ションレベルでの変換– ALGに対応する特定のアプリケーションに限定• TRT (Transport Relay Translator)– トランスポート層でコネクション変換
トランスポ ト層で ネクシ ン変換• NAT‐PT (Network Address Translation ‐ Protocol Translation)– 現行のNAPT (ネットワークアドレス、ポート変換)を利用

Translator
Router© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan82

IPv6オペレータ育成プログラム

マルチプレフィックス問題© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan83

IPv6オペレータ育成プログラム

マルチプレフィックス問題
プ– IPv6では1つのインタフェースにIPv6では1つのインタフェ スに 複数のIPアドレスを持つことが可能(マルチプレフィックス)– マルチプレフィックス環境下で発生する様々な問題の総称• 送信元アドレス選択問題• 経路選択問題• DNS サ
サーバ選択問題
バ選択問題– IPv6インターネット接続網とIPv6閉域網が混在する環境で多く発生

Router
IPv6‐A

IPv6‐B

マルチプレフィックス状態© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan84

IPv6オペレータ育成プログラム

マルチプレフィックス問題
プ• 送信元アドレス選択問題– 期待する送信元アドレスとは異なるアドレスを使用して通信することで発生する問題
発 する問題• セキュリティ上、アドレス不一致によるISP側によるパケット破棄• 閉域網との併用時にインターネットから閉域網アドレスへの経路がない

IPv6 Internet × No Route– 解決策• ポリシーテーブルの設定• ULAの活用• ICMPエラーメッセージ

×Ingress Filter
IPv6‐A

Router
IPv6‐B© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan85

IPv6オペレータ育成プログラム

マルチプレフィックス問題
プ• 経路選択問題– 複数あるネクストホップを適切に選択できないことで発生する問題– デフォルトルートを複数持つ環境で端末がどちらを使用するかはOS
デフォルトル トを複数持つ環境で端末がどちらを使用するかはOSの実装に依存• セキュリティ上、アドレス不一致によるISP側によるパケット破棄• 閉域網との併用時にインターネットから閉域網アドレスへの経路がない
閉域網との併用時にイ タ ネ トから閉域網アドレの経路がないIPv6 Internet– 解決策• 経路情報の設定– ルーティングプロトコル– RA + More‐Specific Routes– 手動設定• ポリシールーティング

R
Router× No Route× Ingress Filter
GW
IPv6‐AR
RouterGW

IPv6‐B© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan86

IPv6オペレータ育成プログラム

マルチプレフィックス問題
プ
• DNS
DNSサ
DNSサーバ選択問題
サ バ選択問題
サーバ選択問題– ISP/閉域ASPが独自のドメインを管理している時に適切なDNSサーバ
を選択 きなを選択できないことで発生する問題
発 する問題– 通信不可や通信遅延などが発生

IPv6 Internet
DNS

example.com
DNS×

NXDOMAINDNS Queryexample.coml?

Routeroute– 解決策• DNSサーバへ順にDNS Queryを送信• ドメイン毎にDNSサーバを選択
ドメイン毎に
サ バを選択IPv6‐A

IPv6‐B© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan87

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http://www.allied-telesis.co.jp※各社の社名ロゴ及び製品名等の固有名詞は各社の商標または登録商標です。
© Task Force on IPv4 Address Exhaustion, Japan88